近几年来，随着我国空间科学的发展，对飞行器姿态确定系统的实时性、精度以及可靠性的要求越来越高，而我国目前已有的姿态确定系统大都存在或多或少的缺点，在实时性方面，大都存在姿态输出率较低，当前我国较先进的星敏感器姿态控制系统姿态输出率大约为1Hz左右在精度方面，其所能提供的视轴指向精度基本维持在10个角秒以内；可靠性方面，当前大多数基于星敏感器的姿态确定系统大都工作在天赤道恒星较多的地方，在高赤纬天体较少地区的识别率下降非常迅速，且对星图内恒星的数量有一定的要求，目前各种算法也是有较多缺点。本文从实际星敏感器系统目前存在的问题出发，寻求一种超高实时性、精度以及可靠性的姿态确定系统，这对改善目前飞行器姿态确定具有重大意义。在实时性方面，首先通过提高姿态确定系统自身硬件方面的条件，以此来提高整个系统的处理速度，其次通过改善识别算法，来解决目前星图识别算法占用大量时间的情况；在精度方面，首先采用基于CCD高像素位的星敏感器，以此提高在星图中确定星点的位置，其次通过改善星图识别算法以及构建导航星库来提高识别的精度等；在可靠性方面，主要通过算法的改进来解决目前星图识别算法所不能解决问题，以此来提高整个系统的可靠性。本文结合目前实际情况设计了一种以DSP为核心处理器加上CCD星敏感器的软硬件系统，并在前人基础上设计了一种较为高效率的圆形压缩星图识别算法与导航星库构建方法，以此将姿态控制系统的姿态输出实时性提高到8HZ，系统精度提高到8角秒以内，系统星图识别提高到99.999%等。